高考物理二轮复习讲义隔离法

二轮复习专项01隔离法1.1隔离法概述任何事物总是由各个部分组成的，事物的整体和局部之间既有联系又有区别，正因为如此，在处理具体的物理问题时，可以根据不同的情况把整个物理系统或整个物理过程分隔成几个部分，应用相应的物理规律进行处理．由于各物体在各种不同情况下会产生不同的结果，所以针对不同情况恰当地应用隔离法可以为解决问题创造条件，排除与事物无关的因素，使该事物的主要特征明确地显现出来，从而进行有效处理，使一些无法从整体来解决的问得到满意的结论．同时，由于事物之间总是相互关联的，对局部事物问题的研究也有利于我们进一了解局部之间的相互关系以及局部和整体之间的相互关系，往往能突破点掌握全局，使问题得到顺利解决．通过下面的两个例题我们先感受一下隔离法解题的妙处，解题之后品味隔离法当中所蕴含的思维品质。例1.如图所示，用轻质细绳连接的A、B两个物体沿着倾角为a的粗糙斜面匀速下滑，A、B各自与斜面的动摩擦因数为μA、μB，问A、B之间的细绳上有弹力吗？只有揭示矛盾，才能解决矛盾．把A、B隔离开来，才能把连接A、B的绳中的弹力暴露出来，使其成为外力，影响着A、B的运动．这是隔离法解题的最大妙处！例2.如图所示，用长为L的细绳悬挂一个质量为m的小球，悬点为O点，把小球拉至A点，使悬线与水平方向成30º角，然后松手，问：（1）小球运动到C点时的速度为多大？（2）小球运动到悬点的正下方B点时，悬线中的张力为多大？从思维的层次上说，隔离就是暴露矛盾，暴露隐藏在题目中的条件．从解题的层次说，就是挖出"陷阱"、不跳"陷阱"，识破"圈套"、不钻"圈套"，有一种解题的成功感。练习1．如图所示，三个质量均为m的物体A、B、C叠置在光滑的水平面上，斜面体A的倾角为θ，B的上表面水平，现对A施加水平向左的力F，三个物体一起向左匀加速运动且保持相对静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．A、B间的摩擦力大小为B．B、C间的摩擦力大小为C．若水平力F方向改为向右，则A、B间摩擦力方向一定改变D．若水平力F方向改为向右，则B、C间摩擦力方向一定不变练习2.如图所示中和为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面（纸面）向里．导轨的段与段是竖直的，距离为；段与段也是竖直的，距离为．和为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触．两杆与导轨构成的回路的总电阻为R．F为作用于金属杆上的竖直向上的恒力．已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动。求：（1）此时作用于两杆的重力的功率的大小（2）此时回路上的热功率．练习3.(2015年新课标Ⅱ)暴雨时，会发生山体滑坡或泥石流等灾害．某地有一倾角为θ=37°的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间。运用隔离法解题的基本步骤：隔离法是把系统分成若干部分并隔离开来，对每一对象分别分析，分别列出方程，再联立求解．广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来．1．明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象。选择原则：一是要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数目尽可能少。2．将研究对象从系统中隔离出来或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来。3、对隔离出的研究对象、过程、状态进行分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图4、寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解。例3.(2015年中国科学技术大学自主招生）如图所示，山坡上两相邻高压塔之间架有匀质粗铜线，平衡时铜线弧形下垂，最低点为C，已知弧线BC的长度是AC的3倍，而左塔B处铜线切线与竖直方向成β=30°角．问右塔A处铜线切线与竖直方向所成角α是多少？例4.某同学设计了如图所示电路，间接入一电压为的正弦交流电源。线圈匝数关系满足：，定值电阻的阻值均为11Ω，开始开关S闭合。所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A．电流表的读数为B．电压表V的读数为22VC．若开关S断开，电流表的读数增大D．若开关S断开，电压表V的读数减小1．多过程、多物体系统应用整体法解题简捷、准确，但要注意它的适用条件，隔离法解题时比整体法复杂，2．整体和部分是相对的，在解决具体问题时，应灵活地将整体法和隔离法结合起来使用，既可从整体考虑，也可对部分隔离．3．不要片面地认为整体法只适用于静力学和牛顿运动定律，在动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量的转化和守恒定律、热学、电学、光学中均可应用整体法。【随堂练习】1．如图所示，在水平桌上叠放着质量相等的、两块木板，在木板上放着一个物块，木板和物块均处于静止状态．已知物块的质量为，、、之间以及与地面之间的动摩擦因数均为.用水平恒力向右拉动木板使之做匀加速运动，物块始终与木板保持相对静止.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为．则以下判断正确的是（

）A．、之间的摩擦力可能为零B．、之间的摩擦力不为零，大小可能等于C．、之间的摩擦力大小一定小于D．木板一定保持静止2．（北京市北京师范大学附属中学20222023学年高二上学期期末物理试题）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d>L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的ab边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一恒定速度向右运动，保持该速度匀速通过磁场区域。时导线框的ab边恰与磁场的左边界重合，用U、F、i、分别表示ab边的电压、安培力、电流以及穿过线框的磁通量，则下列图像中，可能正确描述上述过程的是（）A．B．C． D．3．如图所示，平台质量为，人的质量为m，滑轮及细绳质量不计，站在平台上的人竖直向下拉绳子